專利名稱：繞線式雙套鐵芯無刷雙饋電機的制作方法
技術領域：
本實用新型屬于電機領域，涉及一種無刷雙饋電機，尤其是具有雙套鐵芯的繞線型無刷雙饋電機。
背景技術：
襲用的雙饋電機一般為單電機有刷結構，雖然在風機、泵類負載的調速場合應用，其性能價格比優異，但是由于電刷的存在使這類電機的應用受到很大限制。國外將兩臺繞線型異步電機機械上將電機軸端連在一起，從而取消了電刷組成無刷雙饋電機。兩臺電機級聯而成的無刷雙饋電機雖然性能和投入成本令人滿意，但占地面積較大、設備笨重、不便于安裝。
市場需要一種可廣泛應用于風機、泵類負載的工況條件，機體體積小、設備簡捷的無刷雙饋電機，業界更希望通過一種簡單而又易于推廣技術，能取消電刷和滑環，通過一臺電機實現無刷雙饋電機的功效，即能使制造成本降低，又能使機體小巧，使變頻技術在更多的領域普遍應用。
中國專利02115588.7公開了一種交流無刷雙饋電機，從文摘上可知，它利用3Y并聯接法換相變極繞組的特點，使轉子繞組導體得到重復利用，力求用一套繞組代替通常雙饋電機的兩套繞組，以減小電機體積，但具體的技術內容未見公開，在市場上尚未見應用。
發明內容
本實用新型所要解決的問題在于，克服襲用技術存在的上述缺陷，而提供一種不必在轉子上設置滑環和電刷，以一臺電機實現無刷雙饋電機的功能的繞線型無刷雙饋電機。
本實用新型解決其技術問題是采取以下技術方案來實現的，依據本實用新型提供的一種繞線式雙套鐵芯無刷雙饋電機，包括機殼、定子、繞線式轉子、電機軸，其中機殼內設有兩套獨立的定子鐵芯，其中一套為定子功率繞組鐵芯，另一套為定子控制繞組鐵芯，該兩套繞組鐵芯之間留有間距；前述的定子功率繞組鐵芯上設置功率繞組，前述的定子控制繞組鐵芯上設置控制繞組；所述的電機軸上設置兩套獨立的轉子線圈繞組鐵芯，其中一套為轉子功率繞組鐵芯，另一套為轉子控制繞組鐵芯，該兩套繞組鐵芯之間留有與前述的定子鐵芯相對應的間距；所述的轉子，該轉子鐵芯上設置與前述定子繞組極對數相對應的功率線圈繞組和控制線圈繞組，該轉子功率線圈繞組和轉子控制線圈繞組均為“星形”連接，且該兩套線圈繞組之間反相序聯接。
本實用新型所解決的技術問題還可以采用以下技術措施來進一步實現前述的繞線式雙套鐵芯無刷雙饋電機，其中，所述的轉子控制繞組放置槽底，轉子功率繞組放在槽口，該兩繞組間加置絕緣層；前述的繞線式雙套鐵芯無刷雙饋電機，其中，所述的轉子繞組形式可以是交叉鏈式也可以是“同心式”結構；前述的繞線式雙套鐵芯無刷雙饋電機，其中，所述的轉子控制繞組和功率繞組的繞組匝數和繞組截面相同；前述的繞線式雙套鐵芯無刷雙饋電機，其中，所述的轉子繞組控制繞組和功率繞組的材料為銅玻璃絲絕緣導線。
本實用新型與現有技術相比具有顯著的優點和有益效果。由以上技術方案可知，本實用新型在優異的結構配置下，至少有如下的優點一種繞線式雙套鐵芯無刷雙饋電機，轉子上不用滑環和電刷，電機整體上為一個電機。該無刷雙饋電機既保留了雙饋電機的優異性能和較低成本，又沒有級聯機組的笨重和安裝問題。本實用新型比現有技術占地面極小，設備構造簡捷、優化，易于產業實施，其調速范圍完全能夠滿足風機、泵類的工況要求，可使無刷雙饋電機得到更廣泛的應用。本實用新型對比現有技術有顯著的貢獻和進步，確實是具有新穎性、創造性、實用型的好技術。
本實用新型的具體實施方式
由以下實施例及其附圖詳細給出。
圖1是本實用新型的整體結構示意圖；圖2是本實用新型轉子繞組結構示意圖；圖3是本實用新型系統接線示意圖。
具體實施方式
以下結合附圖及較佳實施例，對依據本實用新型提供的具體實施方式
、結構、特征及其功效，詳細說明如后。
如圖1-3所示一種繞線式雙套鐵芯無刷雙饋電機，包括機亮(1)、定子(2)、轉子(7)、電機軸(8)，其中，在機殼(1)內安裝兩套獨立的定子鐵芯(21a、21b)，其中一套為定子功率繞組鐵芯(21a)，另一套為定子控制繞組鐵芯(21b)，該兩套繞組鐵芯之間留有間距，用于線圈端部出線和通風散熱；所述的定子功率繞組鐵芯上設置功率繞組(22)，前述的定子控制繞組鐵芯上設置控制繞組(23)；所述的電機軸(8)上設置兩套獨立的轉子線圈繞組鐵芯(71a、71b)，其中一套為轉子功率繞組鐵芯(71a)，另一套為轉子控制繞組鐵芯(71b)，該兩套繞組鐵芯之間留有與前述的定子鐵芯相對應的間距；所述的轉子(7)，該轉子鐵芯(71a、71b)上設置與前述定子繞組極對數相對應的功率線圈繞組(72)和控制線圈繞組(73)，轉子的功率線圈繞組(72)和控制線圈繞組(73)均為“星形”連接，且該兩套線圈繞組之間反相序聯接；控制繞組放置槽底，功率繞組放在槽口，兩繞組間適當的絕緣即可；轉子繞組材料為銅玻璃絲絕緣導線，兩套繞組匝數、截面相同；繞組形式可以是交叉鏈式也可以是“同心式”結構。
本實用新型設有兩套繞組，繞組間線圈匝數的關系是該電機的重要結構參數，每個繞組匝數和線徑的多少，除工作電壓因素外，還取決于兩個繞組間的功率分配、電磁負荷分配及電機工作的速度范圍，本實用新型定子兩繞組匝數的設計原則如下電機設計工作速度范圍NW≤NP0時，必須有E2SP＞E2SC；電機設計工作速度范圍NW≥NP0時，必須有B2SC＞E2SP。
其中NW--無刷雙饋電機轉子工作轉速；NP0--無刷雙饋電機功率繞組同步轉速；E2SP--無刷雙饋電機轉子功率繞組電勢；E2SC--無刷雙饋電機轉子控制繞組電勢。
本實用新型的工作原理是當功率繞組和控制繞組按一定程序接通電源之后，兩套繞組產生的旋轉磁場分別作用于與其極對數相同的轉子繞組，兩個轉子線圈繞組因而產生電勢。控制繞組與功率繞組轉子電勢矢量和的大小決定了電機轉速的高低；合成電勢與轉子電流間的相位決定了電機的功率因數。定子兩套繞組的旋轉磁場通過分別耦合轉子的磁場，從而使定子兩個磁場間接相互作用。調節控制繞組的饋電頻率(Fc)便可實現電機速度的變化；調節控制繞組外施電壓的幅值，便可調節電機的功率因數。
本實用新型的電機速度遵循以下關系N=Fp±FcPp+Pc×60]]>Fp、Fc定子功率繞組、控制繞組頻率N無刷雙饋電機轉速Pp、Pc功率繞組、控制繞組極對數式中定子兩套繞組磁場的旋轉方向相同取+號，旋轉方向相反取-號。
以上所述，僅是本實用新型的較佳實施例而已，并非對本實用新型作任何形式上的限制，根據不同的應用場合，前述的兩套繞組的供電程序和接線方式以及變頻器的控制方式，可以有所變化，它依然屬于本實用新型的技術方案。凡是依據本實用新型的技術實質對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，均仍屬于本實用新型技術方案的范圍內。
權利要求1.一種繞線式雙套鐵芯無刷雙饋電機，包括機殼、定子、繞線式轉子、電機軸，其特征在于機殼內設有兩套獨立的定子鐵芯，其中一套為定子功率繞組鐵芯，另一套為定子控制繞組鐵芯，該兩套繞組鐵芯之間留有間距；前述的定子功率繞組鐵芯上設置功率繞組，前述的定子控制繞組鐵芯上設置控制繞組；所述的電機軸上設置兩套獨立的轉子線圈繞組鐵芯，其中一套為轉子功率繞組鐵芯，另一套為轉子控制繞組鐵芯，該兩套繞組鐵芯之間留有與前述的定子鐵芯相對應的間距；所述的轉子，該轉子鐵芯上設置與前述定子繞組極對數相對應的功率線圈繞組和控制線圈繞組，該轉子功率線圈繞組和轉子控制線圈繞組均為“星形”連接，且該兩套線圈繞組之間反相序聯接。
2.如權利要求1所述的繞線式雙套鐵芯無刷雙饋電機，其特征在于前述的轉子控制繞組放置于槽底，轉子功率繞組放在槽口，該兩繞組間加置絕緣層。
3.如權利要求1或2所述的繞線式雙套鐵芯無刷雙饋電機，其特征在于所述的轉子繞組形式是交叉鏈式或“同心式”結構。
4.如權利要求3所述的繞線式雙套鐵芯無刷雙饋電機，其特征在于前述的轉子控制繞組和功率繞組的繞組匝數和繞組截面均相同。
5.如權利要求4所述的繞線式雙套鐵芯無刷雙饋電機，其特征在于所述的轉子控制繞組和功率繞組的材料均為銅玻璃絲絕緣導線。
專利摘要一種繞線式雙套鐵芯無刷雙饋電機，包括機殼、定子、繞線式轉子、電機軸，其中，定子鐵芯上設置兩套獨立的線圈繞組，兩套繞組分別安裝在同一外殼內獨立的兩套定、轉子鐵芯上。轉子鐵芯上設置與定子繞組的極對數相對應的功率線圈繞組和控制線圈繞組，該兩套線圈繞組均為“星形”連接，且所述的兩套線圈繞組之間反相序聯接。本實用新型所述的轉子上不需滑環和電刷，電機整體上為一個電機。該無刷雙饋電機既保留了雙饋電機的優異性能和較低成本，又沒有級聯機組的笨重和安裝問題。本實用新型比現有技術占地面極小，設備構造簡捷、優化，易于產業實施，其調速范圍完全能夠滿足風機、泵類的工況要求，可使無刷雙饋電機得到更廣泛的應用。
文檔編號H02K1/12GK2598232SQ02294619
公開日2004年1月7日 申請日期2002年12月27日 優先權日2002年12月27日
發明者王華君, 賈俊林 申請人:河北工業大學電工廠